[산업일보 김진성 기자] 최근 제품의 고강도화와 경량화에 따라 항공기, 자동차, 선박, 스포츠 용품 산업 등에 많이 사용되고 있는 탄소섬유복합소재(CFRP, Carbon Fiber Reinforced Plastic)의 친환경적 가공으로 부각되고 있다.

연마재 워터젯 가공은 약 4,000bar 이상의 초고압 발생장치에서 토출된 압력을 물과 연마재를 적용해 물체를 제거하는 기술로서, 열변형이 없는 비접촉식 가공법으로 최근의 자동화, 정밀, 제어 기술 등의 진보와 더불어 워터젯은 CNC공구, 레이저, 플라즈마, EDM(Electric Discharge Machining) 등과 대등한 경쟁에서 주 가공 공구로서의 입지를 높이고 있다.

이에 워터젯 가공은 수많은 소재의 절단 및 절삭이 가능한 다방면의 가공법으로 금속, 비금속, 플라스틱, 암석, 나무, 식품, 의류 및 세라믹 등 항공기, 자동차, 반도체 산업 뿐만 아니라 다양한 제조 산업분야에 활용 가능하다. 특히 최근에는 국내외적으로 이슈가 되고 있는 원전 및 해양플랜트 해체 등에도 적용되고 있어 차세대 블루오션으로 주목받고 있다.

워터젯 가공 적용 산업중 항공 산업에는 워터젯과 밀링이 동시 가능한 갠트리 타입의 복합가공기, 자동차 산업에는 6축 로봇을 이용한 워터젯 로봇이 적용되고 있다.

한국산업기술평가관리원(이하 KEIT) 관계자는 “워터젯 가공은 단순 절단가공에서 3D 형상 가공이 가능한 절삭가공으로 연구가 진행되고 있으며, 대표적으로 영국의 노팅엄 대학 주축의 산·학·연 컨소시엄이 ConforM-Jet 프로젝트를 수행하고 있다”고 소개했다.

연마재 워터젯 가공은 냉간, 비접촉식, 친환경의 특징과 소재(CFRP, Titanium, Inconel, 대리석, 식품, 섬유 등)의 제한이 없이 적용 가능한 장점이 있어 전 산업분야에 적용 가능하다.

특히, 제품의 친환경 및 고효율화에 따라 항공기, 자동차 산업 등에서 초경량소재인 탄소섬유복합소재(CFRP) 부품의 수요가 급증할 것으로 예상되며, 대량생산에 필요한 생산성과 품질을 만족시킬 수 있는 가공시스템 및 가공기술 개발이 요구되고 있다.

하지만 우리나라의 경우 아직까지 워터넷 기술의 적용에 있어서 여러 분야에서 개발이 필요한 영역이 눈에 띄고 있다.

KEIT의 한 관계자는 “국내 워터젯 가공의 경우 소재 절단에만 한정돼 있고, 3D 형상 및 곡면 밀링 가공에 대한 기술은 전무한 실정”이라고 지적한 뒤, “특히 CFRP와 같은 난삭재 가공기술에 대한 연구 및 관련 기술개발이 시급히 요구된다”고 언급했다.

덧붙여 이 관계자는 “워터젯 로봇 기술은 현재 성장하고 있는 워터젯 가공 분야와 로봇분야의 신규 창출된 융합 시장으로 자동차 산업과 같은 다품종 부품 생산을 위한 유연생산셀의 구현이 가능함으로 이에 대한 기술 개발도 병행돼야 한다”고 주장했다.